本发明专利技术提供了一种电路，其包括电源和通过开关电耦合到电源的传感器电路。该电路还包括电耦合到传感器电路的Ａ／Ｄ转换器，该Ａ／Ｄ转换器用于读取电阻元件两端的电压差以确定传感器电路的阻抗。本发明专利技术还提供了一种方法，其包括闭合将电源电耦合到传感器电路的开关，在电耦合到传感器电路的Ａ／Ｄ转换器上测量电阻元件两端的电压差。该方法还包括基于该电压差确定传感器电路的阻抗。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及断线的检测，特别是提供一种检测传感器电路中断线的方法和 系统。 背景狱工业^^呈可以由采用传,的电子系统部分地控制。 一些工厂的自动化过 程可能很重要17或,时间敏感的。错误的传^l值禁止传送到中央控制器以 避免扰乱这些，。在过程控制系统中，很重要的是传回到中央控制器的所有过程数据是有效 的。在断线事件发生时，若使用传统的断线检测系统，由于断线事件与模块的 内部电路不同步，可能发送中间过程数据值。断线事件与内部电路的时序不同 步可能导致中间娜结果被记录下来，即使这些中间娜不〗饿有效的传感器 数据，而断线事件与内部电路的时序不同步在传统的断线检观他路中不会触发 断线事件。用于确定传感器线路完整性的方法典型地在传感器线路不完整时会导致传 的输入值被迫 无效状态的 )。在这种情况下，不总是能区分过电ffi/ 欠腿剝特嘶线事件。这些剝牛在一些逝呈控制系统中是不可接受的。
技术实现思路
本专利技术提供一种方法以繊在娜传想忡鹏库幡之前至传繊的线路 对于每一顿呈腿完整的。本专利技术提供一种电路，包括电源和舰开关电孝給到该电源的传感器电路。 该电路还包括电^到传感器电路的A/D转换器，该A/D转换器用于读取电阻 元件两端的电压差从而确定传繊电路的阻抗。^Jl^电路中，当开关断开时传 电路可用于输出测量电压，A/D转换 器可用于读取与物SM比例的测量电压。战电路还可包括控制器，用于榭专感器电路的阻抗与可接受的范围比较。 这个可接受的范围表明断线瞎况不存在。控制器还用于当阻抗落入可接受范围 时记录测量电压，控鬼幡还可用于当阻抗落到可接受范围外时输出错误信号。本专利技术还提供了一种方法，包括闭合使电源电耦合到传感器电路的开关，以及在电耦合至帷麟电路的A/D转换器上观懂电阻元件两端的电隨，该方 法还包括基于该电隨确定传繊电路的阻抗。本领,术人员可以通过参考下面的详细说明书和附图明显得出本专利技术的 这些以及其它优点。 附图说明图1是根据本专利技术的检测断线的示例电路的电路原理图示； 图2是根据本专利技术的检测断线的示例方法的流程图示； 图3是图1所示示例电路中禾P/或图2所示示例方法采用的信号的时序波形 图示；图4是根据本专利技术的实施例的计穀几的框图。 具体实施例方式本专利技术提供一种用于确定传感器线路完整性的新方法，该方法可用于区别 过电ffi/欠腿的剝特卩断线事件。电路被施力嬾压，使敏断线*#期间读数 是在传感器的正常观懂范围之外的幅度数量级以便可以与标准的过电ffi/欠^jE 剝牛区分开来。当传麟线路完整时，偏压将导致电压读数在传麟正常观懂 范围之外的区域中。例如，由电源输出的电压可能给传感器施加縫是观!)量电 压最大值两倍的偏压，或替换:W加驢是测量电压最大值十倍的偏压。这样, 用于非断线^f牛的电压读数不会明显受传lf^接收的信号影响。通^t传感器读i^样之后对断线监控器采样，只有该断线监控器的当前状态用于触发新的断线事件。然而，为了消除由于异步断线事件而产生的中间 结果，断线监控器的当前状态以处前状态可用于指示该线路在传感器的 斑呈微超i冲娥制器之前歸是魏的。图1示出了用于检测断线的系统，模数转换器100 (在这里指A/D转换器 IOO)包括输入IOI， 102, 103以及104。 A/D转换器100的输入可以是成对的 以测量电压差。例如，输入101和输入102 (在腿指输入A鄉一组输入) 可测量传自120两端的g差。传感器120可以是热电偶(在这里指TC)，或其它合适的基于物理量的测量而产生电压差的传感^l元件。传感器120测量 对电压121进行驱动的物M。A/D转换器100还包括输入103和104 (这里指输入B或者第二组输入)， 这两，入是自的用以测量指示断线斜牛的电压。A/D转换器100与控制器 130通信，该控制器130操作为分析输入A/D转换器100的两电压差的数靴 读数的。A/D转换器100可以,成两个A/D转换器，例如一个A/D转换器具 Wir入101和102,另一个A/D转换器具WH入103和104。在图l中，电源140用来驱动断线检湖係统。电源140可以是可变的直流 电压源。替换的，电源140也可以是电流源，该电流源操作为驱动舰系统的 电流以检测断线。开关150用于将来自电源140的电压或电流输出施加至係统 上用以检测断线。开关150舰二极管151连接至帷麟电路上，腿过电阻 152连接到地161。图1所示的电路也可采用二极管和电阻的替换布置，任何数 量的离散线性元件(这里指电阻元件)也可以按照本领域中公知的方式釆用。 第二电源141驱动参考源110，鄉二电源141可以是可变的直流电压源或可以 用来驱动电流流过系统以检测断线的电流源，其可替换的是电源140的另一个 输出。参考源110为系统提供参考电压，该参考电压可以输Allj A/D转换器110 中。输入104可以读出系统的参考电压111。参考电压lll可以设置为2.5V。替 换地，参考电压川可以體为任何合适的参考电压。在A/D转换器100的输入101和102可以测量传感器输出电压112。当开 关150闭合以允许断线检测系^il行时，传ii^输出腿112可以是1.5V。传 1输出电压112和参考电压111例如可以相差-lV，这f^了电阻113两端的 电压降。此断线隨表明雜断线割牛。A/D转换器100的满量程电压^#输 入101和102可以j^fZ-L5V。在图1中，传感^l输出电压112可由电阻114与 地160隔离。在下面图1电路功能的说明中，使用热电微,输入作为图解目的来解释 传ii^路錢tm控电路。当确定线路连接的識性时，开关150是闭合的。 A/D转换器100的差^f入B (输入103和104)起作用，而输入A (输入101 和102)是不起作用的。闭合开关150来将电源140 (这里指Vpwr，例如5V) 连接到传 1线路。这将弓胞电流流经传感器线路。位于B输A^间的电阻113 两端的压降直接M:A/D转换器100的输入B测量。S31jtk电压，传感器线路的阻抗可以S31耦合到A/D转换器100的控库l勝130中的CPU计算。当测量传自120 (这里指热电偶或TC)的电压121时，开关150断开。 A/D转换器100的差^m入A起作用，而输入B不起作用。电压121的过程值 或TC电势被测量。^^布置在参考电压111 (这里指Vref且例如2,5V)和地 160之间的电阻113和114的偏置电流将传感器输出电压112 (这里指输入的共 模电压)设置为Voffset (如1.5V)。这使得可以测量多达+AVoffset的满量程(例 如+/-1.5￥)。更低的电压可以舰體A/D转换器100的内部可编程增微大 器(PGA)来测量以获得更多的增益。电阻152可以施加负的偏压到二极管151， 二极管151将开关150(这里指断线检测开关)和电源140耦合至帷感器电路上， 从而避免断线电路与TC/电压测量电路的干扰。图2示出了由控制器130执行的示例方法。此方法由操作200开始，其指示 模土央启动。 法綠作200《娜鹏作210，操作210指示初始^S参数化该 模块。该淑呈然后 到操作220，操作220指^ 道 (N)。通道数 据(N) 4樣本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电路，包括： 电源； 通过开关电耦合到电源上的传感器电路；以及 电耦合到传感器电路上的Ａ／Ｄ转换器，适用于读取电阻元件两端的电压差以确定传感器电路的阻抗。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：RA维德尔，JF阿彻尔，
申请(专利权)人：西门子能量及自动化公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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